CNP、NPR-B 與NF-κB 信號(hào)通路在胃癌中的研究進(jìn)展

李?yuàn)檴?，劉海旺，李春輝

（承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院病理科，河北 承德 067000）

胃癌（gastric cancer）是一種嚴(yán)重威脅人類生命健康的惡性腫瘤，根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的2020 全球癌癥統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[1]，胃癌在全球惡性腫瘤的發(fā)病率中位居第5 位，在死亡率中位居第4 位，而胃癌在我國(guó)的發(fā)病率和死亡率均居第3 位。目前普遍認(rèn)為胃癌的發(fā)生發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜、多因素、多步驟的漸進(jìn)過(guò)程，受到多種基因和信號(hào)通路的共同調(diào)控[2]。C 型鈉尿肽是一種含有22 個(gè)氨基酸的活性多肽[3]，主要通過(guò)與其特異性受體NPR-B 結(jié)合后激活cGMP，從而發(fā)揮多種生物學(xué)功能，包括調(diào)節(jié)心血管平衡、改善生殖能力、抑制平滑肌收縮，以及抗腫瘤增殖等功能[4-7]。NF-κB 是一種在人體內(nèi)廣泛表達(dá)的核轉(zhuǎn)錄因子，其在細(xì)胞增殖、腫瘤侵襲與轉(zhuǎn)移、炎癥反應(yīng)以及免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)等過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。在胃癌的發(fā)生發(fā)展中NF-κB 信號(hào)通路的異常激活可以促進(jìn)腫瘤的增殖與轉(zhuǎn)移，使腫瘤具有更強(qiáng)的侵襲遷移能力，但其作用機(jī)制尚未完全明確。C 型鈉尿肽作為鈉尿肽家族的一員，其對(duì)胃癌的影響尚未見(jiàn)明確報(bào)道，但C 型鈉尿肽的下游信號(hào)分子PKG 在胃癌中具有明確的抗腫瘤作用，且其表達(dá)水平能夠影響胃癌分化[8，9]?？梢?jiàn)，C 型鈉尿肽及其功能受體NPR-B、NF-κB 信號(hào)通路與胃癌發(fā)生發(fā)展之間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。本綜述主要闡述C 型鈉尿肽、NPR-B 以及NF-κB 信號(hào)通路的結(jié)構(gòu)、功能以及與胃癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系，旨在深入認(rèn)識(shí)胃癌發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制，為胃癌的治療提供新的抑制劑及作用靶點(diǎn)。

1 C 型鈉尿肽及NPR-B 的結(jié)構(gòu)與功能

C 型鈉尿肽（C-type natriuretic peptide，CNP）是鈉尿肽家族成員之一，最初在豬腦的提取物中發(fā)現(xiàn)[10]，其基本結(jié)構(gòu)是由22 個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中包含一個(gè)由17 個(gè)氨基酸殘基及1 個(gè)二硫鍵組成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)[3]。編碼人類CNP 的基因NPPC 位于2 號(hào)染色體，此基因編碼一個(gè)具有126 個(gè)氨基酸的CNP 前體，隨后經(jīng)蛋白內(nèi)切酶呋喃酶（furin）裂解生成CNP-53 和NT-proCNP，最后CNP-53 進(jìn)一步裂解生成活性肽CNP-22[11]。此外，內(nèi)皮細(xì)胞也能夠分泌CNP 前肽，并由呋喃酶進(jìn)一步加工成CNP-53 和CNP-22。CNP-53 以中間存儲(chǔ)形式分布在組織細(xì)胞內(nèi)，CNP-22 以活性形式廣泛分布于循環(huán)系統(tǒng)中[12]。研究表明[13]，CNP 在體內(nèi)普遍存在，主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道系統(tǒng)，在腦-腸軸中發(fā)揮著重要的生物活性作用。CNP 也存在于軟骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、心肌細(xì)胞及成纖維細(xì)胞中，同樣發(fā)揮著重要作用。CNP 在哺乳動(dòng)物血液中的濃度比較低，故而被認(rèn)為是一種自分泌/旁分泌調(diào)節(jié)肽[14]。

NPR-B 又稱為鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶B（GC-B）或鈉尿肽受體2（NPR2）。人類NPR-B 由NPR2 基因編碼，該基因位于9 號(hào)染色體[15]。NPR-B 的結(jié)構(gòu)包含胞外區(qū)（extracellular domain，ECD）、跨膜區(qū)（transmembrane domain，TMD）和胞內(nèi)區(qū)（intracellular domain，ICD）。胞外區(qū)是與鈉尿肽（natriuetic peptide system，NPs）特異性結(jié)合的區(qū)域，是由433 個(gè)氨基酸組成，包含6 個(gè)Cys 殘基和7 個(gè)N-糖基化位點(diǎn)，N 端的22 個(gè)氨基酸是其信號(hào)肽，另外在胞外區(qū)的遠(yuǎn)膜區(qū)有一個(gè)保守的氯離子結(jié)合位點(diǎn)，可通過(guò)氯離子與氫鍵的結(jié)合來(lái)調(diào)控受體的活性。胞內(nèi)區(qū)包括一個(gè)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶區(qū)（guanlyl cyclase domain，GCD）和一個(gè)激酶同源區(qū)（kinase homology domain，KHD），是由539 個(gè)氨基酸組成，包含9 個(gè)Cys 殘基和1 個(gè)N-糖基化位點(diǎn)，其中C 端的252 個(gè)氨基酸組成GCD，近膜端的317 個(gè)氨基酸組成KHD。GCD 區(qū)活化后具有鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶活性，可環(huán)化鳥(niǎo)苷-5′-三磷酸（GTP）產(chǎn)生環(huán)狀鳥(niǎo)苷-3′,5′-單磷酸（cGMP）；而KHD 區(qū)無(wú)激酶活性，主要起調(diào)節(jié)作用[4]。NPR-B 主要分布于胃竇黏膜和肌肉組織中[16]，此外在心臟、大腦、子宮、卵巢、腎臟、肺、肝臟、脂肪細(xì)胞和一些癌癥中也均有表達(dá)[17]。NPR-B 作為一種顆粒狀的鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶受體，催化GTP 轉(zhuǎn)化為cGMP，而cGMP 是一種重要的第二信使，它主要通過(guò)激活其下游信號(hào)分子cGMP 依賴性蛋白激酶（cGMP dependent protein kinase，PKG）來(lái)促進(jìn)底物蛋白的磷酸化，從而介導(dǎo)各種生物效應(yīng)[18]。

2 CNP 及NPR-B 的生物學(xué)特性

CNP 主要通過(guò)與細(xì)胞膜上的特異性受體NPR-B 結(jié)合，使細(xì)胞內(nèi)GTP 轉(zhuǎn)化為cGMP 進(jìn)而激活下游cGMP 依賴的蛋白激酶（簡(jiǎn)稱cGKs 或PKGs）、cGMP 依賴的磷酸二酯酶（PDEs）和cGMP門(mén)控離子通道等途徑，引起廣泛的生理反應(yīng)。CNP/NPR-B/cGMP 信號(hào)傳導(dǎo)途徑產(chǎn)生的一系列生物學(xué)效應(yīng)包括以下幾個(gè)方面：①調(diào)節(jié)血管張力和血壓，維持心血管平衡。CNP 的血管舒張活性依賴于由NPR-B觸發(fā)生成的cGMP，此外，外源性CNP 會(huì)使血壓急速下降[4]。②調(diào)節(jié)生長(zhǎng)板軟骨細(xì)胞的增殖、肥大及分化，從而刺激長(zhǎng)骨生長(zhǎng)。CNP 之所以能夠促進(jìn)軟骨合成，主要是因其與NPR-B 結(jié)合后產(chǎn)生cGMP，進(jìn)而激活PKGⅡ信號(hào)系統(tǒng)，從而抑制Erk1/2 的磷酸化以及ERK 信號(hào)通路在RAF-1 水平上的傳導(dǎo)，最終促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖以及降低細(xì)胞外基質(zhì)降解[5]。③抑制胃腸道平滑肌的自發(fā)性收縮運(yùn)動(dòng)。CNP 與平滑肌上的NPR-B 受體結(jié)合，生成cGMP 使得平滑肌細(xì)胞中cGMP 含量升高，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度減低，從而抑制平滑肌收縮[16]。④促進(jìn)卵泡發(fā)育。有研究表明[6]，NPR-B 基因缺失的小鼠患有不育癥，外源性CNP 可通過(guò)與NPR-B 受體結(jié)合刺激cGMP 的產(chǎn)生，從而促進(jìn)卵泡的生長(zhǎng)。⑤改善精子活力和生殖功能，誘導(dǎo)正常人的精子獲能[7]。CNP 可以通過(guò)cGMP 誘導(dǎo)正常人的精子獲能，還可以降低ROS，改善精子功能障礙患者的生育能力。⑥抑制橫紋肌肉瘤細(xì)胞的增殖。CNP/NPR-B/cGMP 信號(hào)是橫紋肌肉瘤細(xì)胞中Raf/MEK/ERK 信號(hào)通路在Raf-1 水平的有效抑制劑，CNP 抑制ERK 的磷酸化，而cGMP 使Raf-1 在Ser43 處發(fā)生磷酸化，導(dǎo)致Ras/Raf-1 相互作用的解耦和Raf/MEK/ERK 途徑的失活從而抑制細(xì)胞增殖[8]。

3 CNP 及其功能受體NPR-B 與胃癌的關(guān)系

CNP 與心房鈉尿肽（atrial natriuretic peptide，ANP）同屬鈉尿肽家族，具有高度同源性，且二者具有相似的結(jié)構(gòu)和生物活性。它們的結(jié)構(gòu)均包含一個(gè)由17 個(gè)氨酸殘基及1 個(gè)二硫鍵形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而該結(jié)構(gòu)是其與受體結(jié)合的重要活性中心[3]。此外，CNP 與ANP 發(fā)揮生物學(xué)活性的途徑一致，都是通過(guò)與其相應(yīng)受體NPR-B/NPR-A 結(jié)合后激活cGMP，進(jìn)而激活cGMP 依賴性蛋白激酶G（PKG）上調(diào)與轉(zhuǎn)錄和翻譯相關(guān)基因的表達(dá)水平來(lái)發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[18]。朱亞清等[19]研究證明，ANP 能夠通過(guò)抑制PI3K/Akt 信號(hào)通路，從而對(duì)胃癌MGC-803 細(xì)胞的增殖和遷移有抑制作用。此外，張盧舜等[20]研究發(fā)現(xiàn)，NPR-A 在胃癌組織中的表達(dá)量低于正常胃黏膜組織，且其表達(dá)量隨著分化程度降低、浸潤(rùn)程度加深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及TNM 分期變高而下降，故而推測(cè)NPR-A 能夠在一定程度上抑制胃癌的發(fā)生發(fā)展。而CNP 及其受體NPR-B 在胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用尚不明確，根據(jù)其結(jié)構(gòu)及發(fā)揮生物學(xué)作用途徑與ANP/NPR-A 的相似性推測(cè)CNP 及NPR-B 對(duì)胃癌的發(fā)生發(fā)展也有相似的抑制作用。

CNP 主要是通過(guò)與其特異性受體NPR-B 結(jié)合后產(chǎn)生cGMP 進(jìn)而激活下游分子PKG 發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。有研究表明PKG 在肝、甲狀腺、肺、結(jié)腸及胰腺等腫瘤中的表達(dá)水平顯著低于正常組織水平，而且其高表達(dá)會(huì)阻斷腫瘤的侵襲性，從而推測(cè)PKG 具有抗腫瘤作用，與腫瘤的發(fā)展有一定關(guān)系。翟健華等[9]研究發(fā)現(xiàn)，PKGⅡ在分化程度不同的胃癌組織中，其表達(dá)水平存在著差異，表達(dá)水平越低，癌細(xì)胞分化越差。PKG 具有抗腫瘤作用且其表達(dá)水平能夠影響胃癌分化，而CNP 與NPR-B 受體結(jié)合后產(chǎn)生cGMP 恰恰能夠激活下游分子PKG，故而推測(cè)CNP也會(huì)在一定程度上抑制胃癌的發(fā)生發(fā)展，進(jìn)而為胃癌的治療提供新思路。

另外，CNP 在其作用濃度為100 mmol/L 時(shí)，能夠使得小細(xì)胞肺癌的癌細(xì)胞數(shù)量減少39%，具有顯著的抗增殖作用[21]。其次，有研究表明[22]，在前列腺癌中CNP 及NPR-B 基因的表達(dá)量較正常組織是下降的，故而CNP 也可作為前列腺癌的潛在標(biāo)志物。但CNP 在胃癌中是否具有抗增殖作用以及能否作為胃癌的潛在標(biāo)志物有待進(jìn)一步研究。

4 NF-κB 信號(hào)通路的結(jié)構(gòu)與功能

NF-κB 是一種核轉(zhuǎn)錄因子，其家族由RelA（也稱p65）、RelB、c-Rel、p50 和p52 五個(gè)成員組成，分別由RELA、RELB、REL、NFKB1 和NFKB2 基因進(jìn)行編碼。NF-κB 家族成員通常以同源二聚體或異源二聚體存在于細(xì)胞內(nèi)，均含有一個(gè)負(fù)責(zé)與DNA 結(jié)合以及二聚化的Rel 同源結(jié)構(gòu)域（RHD），而在p65、RelB 和c-Rel 中還存在著對(duì)基因表達(dá)起正向調(diào)節(jié)作用的轉(zhuǎn)錄激活區(qū)域（TAD）。但由于p50 和p52 缺乏轉(zhuǎn)錄激活TAD 區(qū)域，它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)通常以它們的前體p105 和p100 的形式，作為抑制分子存在。

在生理狀態(tài)下，細(xì)胞中的NF-κB 二聚體通常與IKB 抑制蛋白（IκBα、IκBβ 和IκBε）結(jié)合處于靜息狀態(tài)，需要進(jìn)行激活才能進(jìn)一步發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。NF-κB 信號(hào)通路的激活主要有經(jīng)典和非經(jīng)典兩種途徑[23]。經(jīng)典激活途徑中的主要機(jī)制是降解IKB 抑制蛋白（IκBα）。細(xì)胞在受到各種刺激信號(hào)分子如脂多糖（LPS）、腫瘤壞死因子α（TNFα）或白細(xì)胞介素-1（IL-1）刺激后分別激活相應(yīng)受體使NF-κB 信號(hào)級(jí)聯(lián)的核心組成部分——IKK 激酶復(fù)合物磷酸化，而IKK 激酶復(fù)合物的磷酸化會(huì)導(dǎo)致IκBα 的蛋白體降解，進(jìn)而使得NF-κB 同源或異源二聚體得以釋放并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)而激活目標(biāo)基因轉(zhuǎn)錄；非經(jīng)典激活途徑是通過(guò)IKKα 的激活使p100 磷酸化并將其加工為活性形式p52，p52 與RelB 組成異源二聚體進(jìn)入細(xì)胞核中調(diào)節(jié)下游基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而發(fā)生一系列的生物學(xué)效應(yīng)[24]。

在NF-κB 二聚體中，p65/p50 存在最廣泛、活性最強(qiáng)，它在激活后能夠參與多種基因的表達(dá)和調(diào)控。其中p65 亞基既能夠參與基因轉(zhuǎn)錄的起始調(diào)節(jié)，促進(jìn)p50 亞基與DNA 結(jié)合，又能夠調(diào)控下游多種靶基因的轉(zhuǎn)錄活性，故而研究p65 亞基在一定程度就是研究NF-κB 信號(hào)通路[25]。NF-κBp65 亞基的磷酸化，尤其是在Ser536 位點(diǎn)的磷酸化，可以激活NF-κB信號(hào)通路[26]。NF-κB 信號(hào)通路的激活與癌癥相關(guān)。研究表明NF-κBp-p65Ser536 在肝癌中具有促進(jìn)作用，但其在前列腺癌、腸癌及乳腺癌中卻具有抑制作用[27]。由此可見(jiàn)，NF-κB 信號(hào)通路具有復(fù)雜性，僅通過(guò)單純抑制NF-κB 信號(hào)通路進(jìn)行癌癥的治療，其效果并不理想，因此精準(zhǔn)把握NF-κB 的磷酸化蛋白在癌癥中的作用機(jī)制顯得尤為重要。

5 NF-κB 信號(hào)通路與胃癌的關(guān)系

NF-κB 轉(zhuǎn)錄因子在體內(nèi)廣泛表達(dá)，在細(xì)胞增殖、凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移、炎癥反應(yīng)以及免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)等過(guò)程中發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用，且與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。

譚林等[28]的研究發(fā)現(xiàn)，在胃癌組織中NF-κBpp65 的表達(dá)水平要明顯高于癌旁組織，且其表達(dá)水平與TNM 分期、浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移有關(guān)，這表明NF-κB 信號(hào)通路在胃癌中存在著異?；罨?，且這種異?；罨軌蛴绊懳赴┑纳L(zhǎng)、侵襲與轉(zhuǎn)移。此外，NF-κB 信號(hào)通路的激活還會(huì)引發(fā)急性和慢性炎癥，從而引起基因組穩(wěn)定性下降，并造成與癌癥發(fā)生發(fā)展相關(guān)的基因突變[29]。NF-κB 信號(hào)通路的激活也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)促癌基因的表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞增殖，有研究表明幽門(mén)螺桿菌感染可以通過(guò)增加NF-κB 和AP-1 的活性，進(jìn)而促進(jìn)促癌基因β-catenin及c-myc 的表達(dá)，最終導(dǎo)致胃癌細(xì)胞的過(guò)度增殖[30]。在胃癌的進(jìn)展中，NF-κB 信號(hào)通路處于異常和持續(xù)激活狀態(tài)，并伴隨著促炎因子表達(dá)的增加。Nur77 可通過(guò)活化NF-κB 信號(hào)通路，上調(diào)IL-6 的表達(dá)，進(jìn)而增強(qiáng)腫瘤的血管新生、惡性增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移等能力[31]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子VEGF 在胃腸道腫瘤中高表達(dá)，且與腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)，Liu M 等[32]實(shí)驗(yàn)研究證明，REC8 通過(guò)抑制NF-κB 介導(dǎo)的VFGF 的表達(dá)從而抑制血管生成，進(jìn)而影響胃癌的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移。眾多實(shí)驗(yàn)表明NF-κB 信號(hào)通路在胃癌的發(fā)生發(fā)展中存在異常激活，且會(huì)促進(jìn)胃癌細(xì)胞的增殖以及增強(qiáng)腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移等能力，若找到該通路的抑制分子或抑制劑將會(huì)對(duì)胃癌的發(fā)病機(jī)制有更為清楚的認(rèn)識(shí)以及對(duì)延緩胃癌的進(jìn)展也至關(guān)重要。

NF-κB 信號(hào)通路在細(xì)胞凋亡中也發(fā)揮一定作用，Bax 是Bcl2 家族的一員，是哺乳動(dòng)物體內(nèi)常見(jiàn)的促凋亡基因，其過(guò)度表達(dá)會(huì)通過(guò)抑制Bcl2 的功能進(jìn)而加速細(xì)胞凋亡。雷蕾等[33]實(shí)驗(yàn)研究表明，通過(guò)RNA 干擾技術(shù)抑制胃癌BGC823 細(xì)胞中脂筏結(jié)構(gòu)蛋白2（FLOT2）的表達(dá)使得NF-κB p65 蛋白表達(dá)量顯著下降，Bax 蛋白表達(dá)量升高，這表明下調(diào)NF-κB信號(hào)在一定程度上可誘導(dǎo)胃癌細(xì)胞凋亡。周寧等[34]研究發(fā)現(xiàn)，在胃癌SGC-7091 細(xì)胞中過(guò)表達(dá)miR-299-3P 可促進(jìn)Bax 表達(dá)，抑制Bcl2 表達(dá)，可抑制NF-κB 信號(hào)通路，從而誘導(dǎo)癌細(xì)胞凋亡。由此可見(jiàn)，抑制NF-κB 信號(hào)通路的激活可以促進(jìn)胃癌細(xì)胞凋亡，這為胃癌發(fā)病機(jī)制的研究提供理論支持，也為防治胃癌找到新的治療手段。

6 總結(jié)

C 型鈉尿肽作為鈉尿肽家族一員，分布廣泛，生物學(xué)作用眾多，其在前列腺癌中表達(dá)下降且對(duì)小細(xì)胞肺癌的癌細(xì)胞有顯著的抗增殖作用，但其在胃癌中研究較少；NPR-B 作為CNP 的特異性受體，其在胃腸道中表達(dá)，CNP 與NPR-B 結(jié)合后能夠增加細(xì)胞內(nèi)cGMP 含量，進(jìn)而激活cGMP 依賴性蛋白激酶G（PKG）發(fā)揮眾多生物學(xué)效應(yīng)。NF-κB 信號(hào)通路的異常激活與胃癌的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，可以影響胃癌細(xì)胞的增殖、凋亡、轉(zhuǎn)移與浸潤(rùn)等。NF-κB p65 是NF-κB 信號(hào)通路的關(guān)鍵蛋白，其磷酸化能夠激活NF-κB 信號(hào)通路進(jìn)而促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展。CNP 可以抑制LPS 誘導(dǎo)的NF-κBp65 Ser536 的磷酸化和隨后的NF-κB 信號(hào)通路的激活，在前列腺癌中，就是通過(guò)增加了NF-κB p65 Ser536 的磷酸化來(lái)激活NF-κB 通路，從而推進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，可見(jiàn)，CNP與NF-κB 之間關(guān)系密切。故而研究CNP、NPR-B 與NF-κB 信號(hào)通路在胃癌中的作用機(jī)制有望成為治療胃癌的藥物及作用靶點(diǎn)。